New water sorbent licl/vermiculite for thermal energy storage

Abstract

В свете растущего потребления природных ресурсов использование альтернативныхисточников энергии приобретает особую актуальность. Сорбционное запасание тепла (СЗТ) - энергосберегающая технология, позволяющая использовать низкопотенциальное тепло (солнечная энергия, тепловые отходы промышленности и т.д.). В основе СЗТ лежат обратимые процессы адсорбции/десорбции паров воды. Сорбенты на основе пористых матриц, импрегнированных неорганическими солями, характеризуются высокой энергоаккумулирующей способностью, так как обратимо связывают большое количество воды. Данная работа посвящена синтезу нового материала на основе вспученного вермикулита импрегнированного LiCl для сорбционных циклов сезонного и суточного запасания тепла. Работа состоит из трех частей: 1) синтез композита специализированного для циклов СЗТ ; 2) изучение равновесия и динамики сорбции паров воды синтезированным материалом, 3) оценка энергоаккумулирующей способности нового композита и удельной мощности рассматриваемых циклов. Показано, что LiCl, помещенный в поры вермикулита, реагирует с парами воды с образованием гидратов LiCl⋅nH2O (n=1, 2) в рабочих условиях циклов. Энергоаккумулирующая емкость рабочей пары ≪LiCl/Вер - вода≫ составляет 2,3 и 2,6 кДж/г в цикле суточного и сезонного СЗТ, соответственно, что превосходит значения для современных материалов, предложенных для СЗТ. Результаты демонстрируют высокий потенциал новых материалов для СЗТ.